Действие линз. Линзы: виды линз (физика)

Миф первый: Контактные линзы портят зрение

Многие считают, что использование контактных линз приводит к ухудшению зрения. На самом деле, зрение у человека может ухудшиться независимо от того, носит ли он контактные линзы или нет. Этот миф возник потому, что зрение в контактных линзах значительно отличается от зрения в очках. Оно четкое, контрастное, сняв линзы, зрение становится не четким. Происходит сравнение изображения и создается впечатление, что он стал видеть хуже. Правильно подобранные контактные линзы заставляют мышцу глаза работать. Поэтому, офтальмологи их часто назначают, как метод лечения прогрессирующей близорукости.

Миф второй: Контактные линзы вредны для глаз

Современные линзы изготовлены из биосовместимых материалов, которые применяются в других отраслях медицины. Свойства этих материалов позволяют линзам пропускать кислород для дыхания роговицы, нормального обмена веществ. Правильно подобранная линза и соблюдение правил ухода и замены контактных линз являются комфортным и безопасным средством коррекции зрения.

Миф третий: Контактные линзы могут привести к инфицированию глаз.

Контактные линзы не вызывают сами по себе инфекционных заболеваний. Воспаление могут вызвать патогенные микробы, занесенные в глаз с поверхности грязных линз. Только недостаток гигиены или неправильное обращение с контактными линзами может привести к подобным проблемам. Если следовать инструкциям офтальмолога по уходу за линзами и не забывать о регулярной дезинфекции, риск инфицирования будет сведен к минимуму. Важно также помнить: чем чаще вы меняете линзы, тем лучше для здоровья глаз. Если пользователь линзы соблюдает сроки плановой замены, то ношение линзы будет комфортным. Следует отметить, что с появлением однодневных линз этот миф развеян полностью.

Миф четвертый: Контактные линзы могут сместиться за глазное яблоко.

Контактная линза физически не может попасть внутрь глазницы. Линзы находятся на передней поверхности глаза. Сместиться они могут только под верхнее или нижнее веко. Вся передняя поверхность глаза выстлана слизистой оболочкой. Она не дает линзе попасть внутрь глазницы.

Миф пятый: Линзу легко потерять

Анатомически это невозможно. Линза покрывает роговицу и удерживается на глазу благодаря определенным параметрам, которые совпадают с параметрами роговицы и гарантируют правильное положение и прилегание. Поэтому пользователи контактных линз могут заниматься практически любым видом спорта (кроме плаванья, потому что линзы могут попросту уплыть из глаза). Определить параметры линзы может только специалист врач-офтальмолог или оптометрист.

Миф шестой: Уход за линзами требует много времени

Правильный уход за контактными линзами важен для здоровья глаз. Современные многофункциональные растворы позволяют значительно упростить уход и хранение линз. Лучший способ дезинфицировать и очищать линзы – это помещать их на ночь в специальный раствор, который сделает всю «работу», пока вы спите. Если вы не хотите обременять себя уходом за линзами, рекомендует выбрать контактные линзы ежедневной замены.

Миф седьмой: Пользователям контактных линз нельзя пользоваться декоративной косметикой

Практически вся современная качественная косметика совместима с ношением контактных линз. Впрочем, есть простые правила, которые надо соблюдать. Будет лучше, если при выборе косметики для глаз, вы предпочтете с отметкой «одобрено офтальмологами», «гип-аллергенная», «подходит для чувствительных глаз», «подходит тем, кто носит контактные линзы». Это значит, что такие средства щадящие, нежные. Пользуйтесь водорастворимой, нежирной косметикой. Например, тушь на водной основе. Желательно, чтобы косметика была максимально плотной. Тогда она не будет сыпаться и попадать в глаза. Накладывайте макияж после надевания контактных линз, а снимайте линзы до того, как смываете косметику. Применяя аэрозоли, закрывайте глаза, чтобы капельки спрея не попали на поверхность линз.

Миф восьмой: Зачем тратить деньги на контактные линзы - можно сделать лазерную операцию

Эти операции называются керато-рефракционными, относятся к косметическим корректирующим, как ношение контактных линз, очков. От близорукости они не излечивают. Во время операции под действием в лазеры происходит испарение части роговичной ткани и роговица уплощается, меняя свою форму. Зрение становится четким. Все изменения, которые могут сопровождать близорукость(состояние сетчатки, сосудистой ткани глаза, больший размер глазного яблока) не меняются глаза. Если близорукость прогрессирует, остановить этот процесс данная операция не может. Прогрессирование близорукости является противопоказанием для проведения этих операций. Результат операции различен. Близорукость может «исчезнуть» полностью или частично, но в любой ситуации форма роговицы изменится, что в последствии может привести к неприятным ощущениям: двоению, слиянию светящихся объектов в ночное время и др. Степень выраженности этих ощущений может нарушать привычный образ жизни пациентов. Улучшить зрение с помощью очков или контактных линз после операции удается не всегда. Не стоит забывать, что после 40 лет начинаются возрастные изменения глаза. В этом случае вам будут нужны очки для работы вблизи, а затем и для дали. Без очков не обойтись. Контактные линзы или очки при изменении зрения можно поменять, а новые глаза вы не купите ни за какие деньги.

Миф девятый: Сроки замены контактных линз придумали производители, чтобы получать прибыль

Соблюдение сроков замены линзы - обязательное правило ношения контактных линз. Срок службы линзы зависит от материала, из которого изготавливается линза и скорость накопления в ней белковых отложений, микроорганизмов. Это время очень тщательно теоретически рассчитывается для каждой контактной линзы, для каждого материала.

Миф десятый: Сроки замены линз можно иногда и нарушать

Не соблюдая сроки замены, пользователь контактных линз рискует получить аллергические реакции глаза. И, поверьте, ощущения при этом будут не самые приятные. В настоящее время применяются контактные линзы со сроком плановой замены 1 месяц, две недели и один день. Контактные линзы плановой замены, срок службы которых до одного месяца – превосходный выбор. Их преимущества: более чистые, не вызывают аллергических реакций, сохраняют высокую остроту зрения, здоровые глаза, при этом финансовые затраты возрастают не так уж сильно. Для тех, кто иногда хочет видеть мир без очков, подойдут контактные линзы ежедневной замены. Каждый раз линза будет чистой, ухода за ней не потребуется. Самый здоровый способ коррекции и самый экономичный вариант чередование ношения контактных линз с очками.

Линзы, как правило, имеют сферическую или близкую к сферической поверхность. Они могут быть вогнутыми, выпуклыми или плоскими (радиус равен бесконечности). Обладают двумя поверхностями, через которые проходит свет. Они могут сочетаться по-разному, образуя различные виды линз (фото приведено далее в статье):

Если обе поверхности выпуклые (изогнуты наружу), центральная часть толще, чем по краям.
Линза с выпуклой и вогнутой сферами называется мениском.
Линза с одной плоской поверхностью носит название плоско-вогнутой или плоско-выпуклой, в зависимости от характера другой сферы.

Как определить вид линзы? Остановимся на этом подробнее.

Собирающие линзы: виды линз

Независимо от сочетания поверхностей, если их толщина в центральной части больше, чем по краям, они называются собирающими. Имеют положительное фокусное расстояние. Различают следующие виды собирающих линз:

плоско-выпуклые,
двояковыпуклые,
вогнуто-выпуклые (мениск).

Их еще называют «положительными».

Рассеивающие линзы: виды линз

Если их толщина в центре тоньше, чем по краям, то они носят название рассеивающих. Имеют отрицательное фокусное расстояние. Существуют такие виды рассеивающих линз:

плоско-вогнутые,
двояковогнутые,
выпукло-вогнутые (мениск).

Их еще называют «отрицательными».

Базовые понятия

Лучи от точечного источника расходятся из одной точки. Их называют пучком. Когда пучок входит в линзу, каждый луч преломляется, изменяя свое направление. По этой причине пучок может выйти из линзы в большей или меньшей степени расходящимся.

Некоторые виды оптических линз изменяют направление лучей настолько, что они сходятся в одной точке. Если источник света расположен, по меньшей мере, на фокусном расстоянии, то пучок сходится в точке, удаленной, по крайней мере, на ту же дистанцию.

Действительные и мнимые изображения

Точечный источник света называется действительным объектом, а точка сходимости пучка лучей, выходящего из линзы, является его действительным изображением.

Важное значение имеет массив точечных источников, распределенных на, как правило, плоской поверхности. Примером может служить рисунок на матовом стекле, подсвеченный сзади. Другим примером является диафильм, освещенный сзади так, чтобы свет от него проходил через линзу, многократно увеличивающую изображение на плоском экране.

В этих случаях говорят о плоскости. Точки на плоскости изображения 1:1 соответствуют точкам на плоскости объекта. То же относится и к геометрическим фигурам, хотя полученная картинка может быть перевернутой по отношению к объекту сверху вниз или слева направо.

Схождение лучей в одной точке создает действительное изображение, а расхождение - мнимое. Когда оно четко очерчено на экране - оно действительное. Если же изображение можно наблюдать, только посмотрев через линзу в сторону источника света, то оно называется мнимым. Отражение в зеркале - мнимое. Картину, которую можно увидеть через телескоп - тоже. Но проекция объектива камеры на пленку дает действительное изображение.

Фокусное расстояние

Фокус линзы можно найти, пропустив через нее пучок параллельных лучей. Точка, в которой они сойдутся, и будет ее фокусом F. Расстояние от фокальной точки до объектива называют его фокусным расстоянием f. Параллельные лучи можно пропустить и с другой стороны и таким образом найти F с двух сторон. Каждая линза обладает двумя F и двумя f. Если она относительно тонка по сравнению с ее фокусными расстояниями, то последние приблизительно равны.

Дивергенция и конвергенция

Положительным фокусным расстоянием характеризуются собирающие линзы. Виды линз данного типа (плоско-выпуклые, двояковыпуклые, мениск) сводят лучи, выходящие из них, больше, чем они были сведены до этого. Собирающие объективы могут формировать как действительное, так и мнимое изображение. Первое формируется только в случае, если расстояние от линзы до объекта превышает фокусное.

Отрицательным фокусным расстоянием характеризуются рассеивающие линзы. Виды линз этого типа (плоско-вогнутые, двояковогнутые, мениск) разводят лучи больше, чем они были разведены до попадания на их поверхность. Рассеивающие линзы создают мнимое изображение. И только когда сходимость падающих лучей значительна (они сходятся где-то между линзой и фокальной точкой на противоположной стороне), образованные лучи все еще могут сходиться, образуя действительное изображение.

Важные различия

Следует быть очень внимательными, чтобы отличать схождение или расхождение лучей от конвергенции или дивергенции линзы. Виды линз и пучков света могут не совпадать. Лучи, связанные с объектом или точкой изображения, называются расходящимися, если они «разбегаются», и сходящимся, если они «собираются» вместе. В любой коаксиальной оптической системе оптическая ось представляет собой путь лучей. Луч вдоль этой оси проходит без какого-либо изменения направления движения из-за преломления. Это, по сути, хорошее определение оптической оси.

Луч, который с расстоянием отдаляется от оптической оси, называется расходящимся. А тот, который к ней становится ближе, носит название сходящегося. Лучи, параллельные оптической оси, имеют нулевое схождение или расхождение. Таким образом, когда говорят о схождении или расхождении одного луча, его соотносят с оптической осью.

Некоторые виды которых такова, что луч отклоняется в большей степени к оптической оси, являются собирающими. В них сходящиеся лучи сближаются еще больше, а расходящиеся отдаляются меньше. Они даже в состоянии, если их сила достаточна для этого, сделать пучок параллельным или даже сходящимся. Аналогично рассеивающая линза может развести расходящиеся лучи еще больше, а сходящиеся - сделать параллельными или расходящимися.

Увеличительные стекла

Линза с двумя выпуклыми поверхностями толще в центре, чем по краям, и может использоваться в качестве простого увеличительного стекла или лупы. При этом наблюдатель смотрите через нее на мнимое, увеличенное изображение. Объектив камеры, однако, формирует на пленке или сенсоре действительное, как правило, уменьшенное в размерах по сравнению с объектом.

Очки

Способность линзы изменять сходимость света называется ее силой. Выражается она в диоптриях D = 1 / f, где f - фокусное расстояние в метрах.

У линзы с силой 5 диоптрий f = 20 см. Именно диоптрии указывает окулист, выписывая рецепт очков. Скажем, он записал 5,2 диоптрий. В мастерской возьмут готовую заготовку в 5 диоптрий, полученную на заводе-изготовителе, и отшлифуют немного одну поверхность, чтобы добавить 0,2 диоптрии. Принцип состоит в том, что для тонких линз, в которых две сферы расположены близко друг к другу, соблюдается правило, согласно которому общая их сила равна сумме диоптрий каждой: D = D 1 + D 2 .

Труба Галилея

Во времена Галилея (начало XVII века), очки в Европе были широко доступны. Они, как правило, изготавливались в Голландии и распространялись уличными торговцами. Галилео слышал, что кто-то в Нидерландах поместил два вида линз в трубку, чтобы удаленные объекты казались больше. Он использовал длиннофокусный собирающий объектив в одном конце трубки, и короткофокусный рассеивающий окуляр на другом конце. Если фокусное расстояние объектива равно f o и окуляра f e , то дистанция между ними должна быть f o -f e , а сила (угловое увеличение) f o /f e . Такая схема называется трубой Галилея.

Телескоп обладает увеличением 5 или 6 крат, сравнимым с современными ручными биноклями. Этого достаточно для многих захватывающих Можно без проблем увидеть лунные кратеры, четыре луны Юпитера, фазы Венеры, туманности и звездные скопления, а также слабые звезды в Млечном Пути.

Телескоп Кеплера

Кеплер услышал обо всем этом (он и Галилей вели переписку) и построил еще один вид телескопа с двумя собирающими линзами. Та, у которой большое фокусное расстояние, является объективом, а та, у которой оно меньше - окуляром. Расстояние между ними равно f o + f e , а угловое увеличение составляет f o /f e . Этот кеплеровский (или астрономический) телескоп создает перевернутое изображение, но для звезд или луны это не имеет значения. Данная схема обеспечила более равномерное освещение поля зрения, чем телескоп Галилея, и была более удобна в использовании, так как позволяла держать глаза в фиксированном положении и видеть все поле зрения от края до края. Устройство позволяло достичь более высокого увеличения, чем труба Галилея, без серьезного ухудшения качества.

Оба телескопа страдают от сферической аберрации, в результате чего изображения не полностью сфокусированы, и хроматической аберрации, создающей цветные ореолы. Кеплер (и Ньютон) считал, что эти дефекты невозможно преодолеть. Они не предполагали, что возможны ахроматические виды которых станет известна лишь в XIX веке.

Зеркальные телескопы

Грегори предположил, что в качестве объективов телескопов можно использовать зеркала, так как в них отсутствует цветная окантовка. Ньютон воспользовался этой идеей и создал ньютоновскую форму телескопа из вогнутого посеребренного зеркала и положительного окуляра. Он передал образец Королевскому обществу, где тот находится и по сей день.

Однолинзовый телескоп может проецировать изображение на экран или фотопленку. Для должного увеличения требуется положительная линза с большим фокусным расстоянием, скажем, 0,5 м, 1 м или много метров. Такая компоновка часто используется в астрономической фотографии. Людям, незнакомым с оптикой, может показаться парадоксальной ситуация, когда более слабая длиннофокусная линза дает большее увеличение.

Сферы

Высказывались предположения, что древние культуры, возможно, имели телескопы, потому что они делали маленькие стеклянные шарики. Проблема состоит в том, что неизвестно, для чего они использовались, и они, конечно, не могли бы лечь в основу хорошего телескопа. Шарики могли применяться для увеличения мелких объектов, но качество при этом вряд ли было удовлетворительным.

Фокусное расстояние идеальной стеклянной сферы очень короткое и формирует действительное изображение очень близко от сферы. Кроме того, аберрации (геометрические искажения) значительные. Проблема кроется в расстоянии между двумя поверхностями.

Однако если сделать глубокую экваториальную канавку, чтобы блокировать лучи, которые вызывают дефекты изображения, она превращается из очень посредственной лупы в прекрасную. Такое решение приписывается Коддингтону, а увеличитель его имени можно приобрести сегодня в виде небольших ручных луп для изучения очень маленьких объектов. Но доказательств того, что это было сделано до 19-го века, нет.

Использовать контактные линзы - это непростое решение, особенно для тех, кому некомфортно прикасаться к глазам. Тем не менее, овладев нужными сведениями и практикой, пользоваться линзами не составит труда. Проконсультируйтесь со специалистом по коррекции зрения и не бойтесь экспериментировать, чтобы найти оптимальный вариант!

Шаги

Часть 1

Как выбрать контактные линзы

Подберите правильные линзы. Оптик (специалист по коррекции зрения) предложит различные варианты в зависимости от вашего зрения и потребностей. Важно понимать, что вы хотите получить от контактных линз.

Не бойтесь экспериментировать. В большинстве случаев оптик предложит несколько вариантов, и у вас будет возможность примерить конкретную модель или конкретный тип перед покупкой.

Рассмотрите различные бренды. Некоторые бренды имеют более тонкие и пористые варианты исполнения с плавными контурами, которые удобно использовать. Как правило, такие контактные линзы стоят дороже. В хорошей оптике вам предложат недельный пробный период, чтобы понять, насколько вам комфортно носить линзы данного бренда.
Если возникнут сомнения, попросите оптика предоставить пробный комплект с одной или двумя парами линз. Также специалист предложит примерить несколько вариантов прямо в клинике, чтобы более точно подобрать подходящие контактные линзы.

Узнайте о возрастной политике клиники, если вы еще не достигли совершеннолетия. Некоторые специалисты отказываются выписывать контактные линзы пациентам младше определенного возраста (например, младше 13 лет), а другие рекомендуют детям и подросткам выбирать линзы, которые нужно периодически снимать.

Рассмотрите вариант с цветными контактными линзами , чтобы изменить цвет глаз. Цветные линзы можно купить даже без рецепта, однако специалисты не рекомендуют выбирать цветные или дешевые варианты без предварительной консультации и проверки зрения. Контактные линзы - это медицинские средства, неправильный выбор которых способен нанести серьезный ущерб вашему зрению.
- Можно выбрать обычный цвет, который отличается от ваших глаз (голубой, карий, зеленый), или необычный вариант (красный, фиолетовый, белый, разноцветный, спиральный, кошачьи глаза).
- При покупке линз по рецепту выбирайте такой вариант, который можно носить каждый день, так как линзы - это дорогостоящий продукт.
Часть 2
Как хранить и ухаживать за линзами
1. Используйте правильный раствор. Некоторые растворы предназначены конкретно для хранения линз, другие - для очистки и дезинфекции. Также есть универсальные растворы, которые могут совмещать обе функции. Лучше использовать разные растворы.
  - Для хранения обычно используются солевые растворы. Они не вызывают раздражения глаз, но выполняют очистку линз не столь эффективно, как химические дезинфицирующие растворы.
  - Чистящий и дезинфицирующий раствор бывает на основе перекиси водорода и универсальный. Пероксидный раствор требует выполнить несколько действий и использовать нейтрализующее вещество, чтобы перекись не повредила роговицу, когда вы снова наденете линзы. Универсальные чистящие растворы просты в использовании. Часто в них также можно хранить линзы.
  - Если раствор регулярно вызывает раздражение глаз, используйте раствор на основе перекиси водорода.
  - Всегда используйте дезинфицирующий раствор, глазные капли и энзимный чистящий раствор, рекомендованные специалистом. Для различных видов контактных линз используются разные растворы. Некоторые виды продуктов для глаз небезопасны для людей, которые носят линзы - в частности это глазные капли на основе химических веществ, а не солевого раствора.
2. Регулярно очищайте линзы. В идеале линзы нужно чистить каждый день, до и после использования.
  - Поместите линзу на ладонь и мягко протрите указательным пальцем другой руки. Большинство универсальных растворов больше не имеют надписи “Не тереть”. Мягкое воздействие позволяет удалить налет на поверхности контактных линз.
  - Каждый раз меняйте раствор в контейнере для линз перед хранением. Если использовать раствор повторно, значительно возрастает риск занести инфекцию.
  - Каждый раз после хранения промывайте контейнер для линз стерильным раствором или горячей водой. Дайте линзам высохнуть самостоятельно. Меняйте контейнер не реже, чем раз в три месяца.
3. Прикасайтесь к линзам только чистыми руками. Мойте руки водой с мылом и насухо вытирайте чистым полотенцем.
  - На линзы могут попасть остатки мыла, лосьона или химических веществ, которые вызывают раздражение, боль или размытость зрения, поэтому лучше использовать мыло без добавок.
4. Не надевайте чужие линзы, особенно те, которые уже были использованы.
  
  Ежегодно посещайте специалиста, чтобы проверить актуальность рецепта. Он может меняться в зависимости от возраста и состояния зрения.
Часть 3
Как надевать контактные линзы
1. Возьмите одну контактную линзу из контейнера. Проверьте, для какого глаза предназначается линза, если они не одинаковые.
  - Не оставляйте контейнер со второй линзой открытым, чтобы в раствор не попала пыль и другие частицы.
  - Если использовать линзу для другого глаза, возможны болевые ощущения и ухудшенное зрение. Если левая и правая линза значительно отличаются, то вы сразу заметите ошибку.
2. Поместите линзу на указательный палец преобладающей руки. Действуйте осторожно, чтобы не повредить и не перевернуть линзу. Убедитесь, что она расположена на кончике пальца выпуклой частью вниз, а стенки линзы не прилипли к коже.
  - Линза должна располагаться на коже, а не на ногте. Для удобства нанесите на кончик пальца небольшое количество раствора.
  - Если это мягкая линза, то убедитесь, что она не вывернута наизнанку. Это кажется очевидным, но иногда можно не заметить проблему. Контактная линза должна иметь идеальную вогнутую форму с равномерными отлогими подъемами к ободку со всех сторон. Если подъем не слишком равномерный, то может оказаться, что это изнанка линзы.
  - Пока линза находится на пальце, важно убедиться, что она чистая и без повреждений. Обнаружив на линзе пыль или мусор, промойте ее раствором и только потом надевайте.
3. Отведите кожу вокруг глаза. Указательным пальцем второй руки поднимите верхнее веко. Затем средним пальцем преобладающей руки (в которой находится линза) опустите нижнее веко. Через время будет достаточно опустить нижнее веко.
  
  Спокойно и уверенно поднесите линзу к глазу. Старайтесь не моргать, а также не делать резких движений. Попробуйте смотреть вверх. Рекомендуется не фокусироваться тем глазом, на который нужно установить линзу, чтобы упростить задачу.
  
  Вставьте линзу. Возможно, в первый раз вам будет проще установить линзу на белок глаза, а не сразу на радужку. Белок не такой чувствительный и менее подвижный.
  
  Моргайте медленно, чтобы не сместить линзу. Отпустите веки, осторожно закройте и вращайте глаз, чтобы линза расположилась по центру. Обратите внимание на возможный дискомфорт или болезненные ощущения. Если что-то не так, снимите и очистите линзу, а затем снова попробуйте установить.
  - Иногда нужно оставить глаз закрытым на несколько секунд, чтобы контактная линза надежно зафиксировалась на месте. Попробуйте слегка активировать слезные протоки, чтобы упростить процесс благодаря естественной смазке. Сложите руку пригоршней на случай, если вдруг линза выпадет из глаза.
  - Если линза выпала, не спешите переживать - в первый раз это случается достаточно часто. Ее нужно промыть раствором и снова установить на место.
4. Повторите действия для второй линзы. Когда закончите, раствор из контейнера следует вылить в раковину. Сейчас подходящий момент, чтобы вымыть и просушить контейнер с открытой крышкой.
  - В первый раз старайтесь не носить линзы дольше нескольких часов. С непривычки глаза могут быстро пересыхать. Если ощутите боль, снимите линзы и позвольте глазам отдохнуть несколько часов.
Часть 4
Как снимать контактные линзы
1. Вовремя снимайте линзы. Не оставайтесь в линзах дольше положенного времени. Ежедневные мягкие линзы нужно снимать перед сном каждую ночь. Линзы непрерывного использования можно носить дольше: определенные марки можно носить до семи дней, а некоторые бренды силикон-гидрогелевых линз допускается непрерывно носить до 30 дней.
2. Убедитесь, что ваши руки чистые. Вымойте руки теплой водой с мылом и тщательно просушите чистым полотенцем без ворса. Опять же, иногда контактные линзы лучше держатся на немного влажных пальцах. Это весьма полезно, когда нужно снять линзы (иногда они плотно присыхают к глазам).
  - Чистые руки значительно снижают риск инфекций. Если не мыть руки, то в глаза может попасть все, к чему вы сознательно или неосознанно прикасались в течение дня.
  - Крайне важно не прикасаться к линзам после контакта с отходами жизнедеятельности организма (своего, чужого или домашних животных). Контакт с экскрементами может стать причиной острого эпидемического конъюнктивита и серьезных проблем со зрением.

Увеличительное стекло состоит из двояковыпуклой линзы, обе поверхности которой искривлены наружу. Лучи света, проходящие через линзу, отклоняются внутрь, собираясь в одной из двух фокальной точек, расположенных по обе стороны линзы. Расстояние от центра линзы до фокальной точки (составляющее у обычного увеличительного стекла около 12 сантиметров) называется фокусным расстоянием.

Когда расстояние от увеличительного стекла до объекта меньше, чем фокусное, объект предстает в увеличенном виде и с правильной ориентацией. Такой вид изображения называется мнимым изображением. На расстоянии равном или большем, чем фокусное, увеличительное стекло создает перевернутое изображение, называющееся действительным изображением.

Когда объект (фиолетовая стрелка, показывающая вверх) удален от линзы на два фокусных расстояния, он предстает в виде действительного изображения, имеющего нормальный размер, но перевернутого.

Когда объект (сплошная стрелка) находится ближе к линзе, чем фокальная точка (F), линза создает мнимое изображение {пунктирная фиолетовая стрелка), правильно ориентированное и увеличенное в размерах.

Если объект расположен за пределами двух фокусных расстояний, он выглядит перевернутым и уменьшенным.

Выпуклые линзы

Многие телескопы используют две двояковыпуклые линзы, называющиеся объективом и окуляром. Объектив создает мнимое изображение, которое увеличивается в размерах при наблюдении через окуляр.

Вогнутые линзы

Когда двояковыпуклая линза заменяется на двояковогнутую, увеличительное стекло превращается в уменьшительное. Двояковогнутая линза создает изображения, которые правильно ориентированы, но имеют меньшие размеры, чем объект наблюдения.

Выпуклая линза увеличивает объекты, вогнутая - уменьшает.

В статье рассказывается о том, что такое линзы, для чего используются, где применяются, и в частности об оптических и контактных линзах.

Развитие науки

Во все времена находились те, кого интересовало истинное устройство мира и природных явлений. Особенно человеческое внимание приковывали к себе небо и звезды. Первые телескопы были изобретены еще в Средние века, и их появление послужило череде астрономических открытий. Поспособствовало тому еще такая вещь как развитие стекольной промышленности, а в частности линз. Примерно в те же годы были изобретены и первые микроскопы, которые постоянно совершенствовались и также помогли ученым познать тайны макромира. Так что такое линзы, как устроены, где применяются и для чего нужны? В этом мы и разберемся.

Определение

Согласно официальной терминологии, линза - это деталь из прозрачного материала с двумя поверхностями, которые преломляют лучи света. Производятся они из стекла, пластика или иного подобного оптического материала. Также этот термин может быть применим и к другим явлениям, к примеру, воздушная подземного озера и т.п. Но мы разберем именно оптические. Что такое линзы, мы разобрали, но как они работают?

Все дело в их поверхности. Проще говоря, одна их поверхность собирает свет, а вторая из-за своей формы преломляет его. Или же наоборот. Также в подобном процессе могут участвовать сразу обе стороны: одна, принимая, рассеивает, а вторая собирает в пучок и т.п.

С увеличительными линзами, наверное, знакомы все, особенно мальчишки, которые в летнюю пору, собирая ими свет, превращали его в крошечную и горячую точку. И, кстати, интересный факт: подобный способ разведения огня упоминается в пьесе Аристофана «Облака», датируемой 424 годом до н. э. В Римской Империи также впервые были применен способ коррекции зрения с помощью линзы: смотрел на бои гладиаторов через вогнутый изумруд. Вероятно, он страдал близорукостью. Так что теперь мы знаем, что такое линзы.

Классификация

По техническому принципу действия их можно разделить на две группы - рассеивающие и собирающие. К первой относятся те, у которых середина толще чем края, а ко второй те, чьи края толще середины. Это определение относится только к простому их типу.

Характеризуются они также по своей оптической силе, которая измеряется в диоптриях, и фокусным расстоянием. Но что такое фокус линзы?

Если говорить упрощенно, то это точка, где собираются лучи света, которые прошли через линзу. А термином «фокусное расстояние» обозначают длину от центра оптической линзы до самого места фокусировки. Объяснить это можно также на примере детской игры с и солнцем: чтобы лучи последнего собрались в горячую точку, необходимо найти нужное расстояние между светом и поверхностью. Также это проявляется и при ношении очков - если их слишком сильно приблизить или отдалить от глаз, то изображение будет размываться. Так что теперь мы знаем, что такое фокус линзы.

Области применения

С открытием возможности изменения длины световой волны посредством линз (увеличение изображения) человечество быстро оценило ее по заслугам. Началось все с простых телескопов и И последние долгое время были показателем статуса капитана корабля или исследователя, так как стоили немало денег и их часто инкрустировали драгоценными камнями и металлами.

А позже первые микроскопы позволяли приоткрыть завесу макромира. Правда, некоторые современные модели, действующие по зондирующему типу, линз почти лишены. Но зато они позволяют строить трехмерные и мелких объектов.

Различные устройства с линзами также являются неотъемлемой частью современного мира: они есть в камерах мобильных телефонов, фото и видеоаппаратов, даже обычные содержат линзы. Но в них используется не метод увеличения, а наоборот, рассеивания света, благодаря которому маленькое отверстие позволяет видеть всю лестничную площадку.

Также при вопросе о том, что такое оптические линзы, нельзя не упомянуть очки. Это простое устройство было изобретено в Средние века и мало изменилось, но оно значительно облегчает жизнь людям с нарушением зрения. Первые их праобразы применялись еще в Древнем Риме, но тогда они представляли собой просто плоские куски стекла с выпуклой или вогнутой формой, которыми пользовались редко, к примеру, для чтения или для изучения далеких объектов.

Контактные

Но что такое контактные линзы? Принцип их действия такой же, что и в обычных, но размер гораздо меньше. Изготавливаются они из мягкого пластика и надеваются прямо на роговицу глаза. Несмотря на преимущества перед обычными очками, они не вытеснили их полностью, как предрекали изобретатели. Подобные линзы более трудны в «надевании», им нужен частый уход, а долгое ношение утомляет и раздражает глаза. К тому же срок их службы меньше обычных очков, а цена порой выше.